論文の概要: Detecting Adversarial Data via Perturbation Forgery
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.16226v1
- Date: Sat, 25 May 2024 13:34:16 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-29 00:21:21.745465
- Title: Detecting Adversarial Data via Perturbation Forgery
- Title（参考訳）: 摂動フォージェリによる逆データ検出
- Authors: Qian Wang, Chen Li, Yuchen Luo, Hefei Ling, Ping Li, Jiazhong Chen, Shijuan Huang, Ning Yu,
- Abstract要約: 逆検出は、自然データと逆データの間の分布とノイズパターンの相違に基づいて、データフローから逆データを特定し、フィルタリングすることを目的としている。
不均衡および異方性雑音パターンを回避した生成モデルに基づく新しい攻撃
本研究では,ノイズ分布の摂動,スパースマスク生成,擬似対向データ生成を含む摂動フォージェリを提案し,未知の勾配に基づく,生成モデルに基づく,物理的対向攻撃を検出することができる対向検出器を訓練する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 28.637963515748456
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: As a defense strategy against adversarial attacks, adversarial detection aims to identify and filter out adversarial data from the data flow based on discrepancies in distribution and noise patterns between natural and adversarial data. Although previous detection methods achieve high performance in detecting gradient-based adversarial attacks, new attacks based on generative models with imbalanced and anisotropic noise patterns evade detection. Even worse, existing techniques either necessitate access to attack data before deploying a defense or incur a significant time cost for inference, rendering them impractical for defending against newly emerging attacks that are unseen by defenders. In this paper, we explore the proximity relationship between adversarial noise distributions and demonstrate the existence of an open covering for them. By learning to distinguish this open covering from the distribution of natural data, we can develop a detector with strong generalization capabilities against all types of adversarial attacks. Based on this insight, we heuristically propose Perturbation Forgery, which includes noise distribution perturbation, sparse mask generation, and pseudo-adversarial data production, to train an adversarial detector capable of detecting unseen gradient-based, generative-model-based, and physical adversarial attacks, while remaining agnostic to any specific models. Comprehensive experiments conducted on multiple general and facial datasets, with a wide spectrum of attacks, validate the strong generalization of our method.
- Abstract（参考訳）: 敵対的攻撃に対する防御戦略として、敵対的検出は、自然・敵対的データ間の分布の相違とノイズパターンに基づいて、データフローから敵対的データを識別・フィルタリングすることを目的としている。
従来の検出手法は勾配に基づく対向攻撃の検出では高い性能を示すが,不均衡および異方性雑音パターンを回避した生成モデルに基づく新たな攻撃は回避される。
さらに悪いことに、既存のテクニックは、防衛を展開する前に攻撃データへのアクセスを必要とするか、推論にかなりの時間的コストを要し、防御者が目にしない新たな攻撃を防御するためには実用的ではない。
本稿では, 対向雑音分布間の近接関係について検討し, 開放被覆の存在を実証する。
このオープンカバーと自然データの分布を区別することで、あらゆる種類の敵攻撃に対して強力な一般化能力を持つ検出器を開発することができる。
この知見に基づいて,ノイズ分布の摂動,スパースマスク生成,擬似逆数データ生成を含む摂動フォージェリを提案し,特定のモデルに依存せず,未知の勾配ベース,生成モデルベース,物理的逆数攻撃を検出可能な逆数検出器を訓練する。
複数の汎用的および顔的データセットに対して行われた総合的な実験は、幅広い攻撃範囲で、我々の手法の強力な一般化を検証した。
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